Il y a 23 paires de chromosomes dans le noyau des cellules humaines et d’autres organismes.

À l’intérieur, un matériau en forme de fil est enchevêtré comme un fil, et ce matériau en forme de fil est de l’ADN. À l’exception de l’ARN de certains virus, tous les êtres vivants contiennent des informations génétiques dans cet ADN.

Cette information génétique s’appelle le génome. Le génome est un terme qui combine deux mots, gène et chromosome, et contient toutes les informations nécessaires à la croissance après la naissance d’un seul organisme.

Burattabacterium, un organisme symbiotique endogène vivant dans les cafards et les termites. Il a été démontré que ces bactéries dégénèrent leurs génomes par mutations rapides. Elle diffère de la théorie de Darwin de la sélection naturelle qui s’adapte à l’environnement et développe des traits. Ⓒ OIST

La taille du génome diminue en raison de mutations fréquentes

L’un des faits révélés jusqu’à présent est que la taille de ce génome varie d’un organisme à l’autre.

Par exemple, «Paris japonica», une plante rare au Japon qui a des fleurs blanches, a plus de 150 milliards de paires de bases qui composent l’ADN.

Autant que cela, la longueur de l’ADN augmente également pour atteindre 100 m, mais on peut voir qu’un ADN aussi long est groupé comme un fil dans le chromosome. En revanche, les procaryotes comme les bactéries, dont les noyaux sont difficiles à reconnaître, ont un très petit ADN avec moins de 500 000 paires de bases.

Les scientifiques ont suivi la dynamique entre la taille du génome et les phénomènes de la vie. Et le mystère a été révélé récemment.

Le 7, ‘Science Daily’ a rapporté qu’une équipe de recherche conjointe, comprenant l’Okinawa Institute of Science and Technology University (OIST) au Japon et l’Université de Sydney, en Australie, a découvert que la taille du génome et le taux de mutation sont liés.

L’équipe de recherche a accordé une attention particulière aux endosymbiontes qui coexistent dans le corps d’autres organismes.

Parmi eux, nous nous sommes intéressés à la bactérie Brattabacterium, qui coexiste chez les cafards et les termites, et avons observé comment ils vivent dans le corps de l’hôte.

Ils ont fourni de l’azote à l’hôte et ont maintenu une relation symbiotique avec les hôtes. De plus, elle ne vit que chez des femmes qui mènent à des mères et des filles, et maintient la taille de la population petite au milieu des changements environnementaux menant aux mères et aux filles.

L’équipe de recherche a observé comment cela se passait. En outre, il a été confirmé que la réduction du génome se produit en raison de mutations fréquentes et qu’une perte de gène se produit en son sein.

Possibilité de modifier la théorie de la sélection naturelle liée aux microorganismes

Les résultats de recherche de l’équipe de recherche conjointe expliquent différemment la théorie de la sélection naturelle, qui a été appliquée comme base de la théorie de l’évolution existante.

Le choix naturel préconisé par C. Darwin est la théorie selon laquelle des mutations se produisent pour l’adaptation à l’environnement, et les descendants sélectionnent de meilleurs traits au fur et à mesure que les traits de leurs parents sont transmis.

Cependant, le Dr Yukihiro Kinjo de l’OIST, le premier co-auteur de l’article, a expliqué: « Grâce à cette étude, certains organismes (contrairement à la théorie de la sélection naturelle existante) ont montré une apparence différente qui dégénère leur génome. » fait.

En plus de Burattabacterium, l’équipe de recherche a également collecté un certain nombre de données sur les organismes symbiotiques endogènes vivant chez d’autres hôtes.

Et il a été confirmé que de nombreux symbiotes endogènes forment une grande population au sein de l’hôte et vivent librement. Cependant, ces symbiotes réduisaient également la taille du génome grâce à des mutations rapides.

L’équipe de recherche a créé neuf arbres évolutifs en synthétisant des données telles que le génome, le taux de mutation, la taille de la population et la pression de sélection.

De plus, nous avons analysé la corrélation entre l’augmentation des taux de mutation et la perte de gènes dans 7 des 9 lignées évolutives. De plus, il a été confirmé que la taille du génome diminue par rapport à avant à mesure que les mutations augmentent.

L’équipe a également analysé le processus de détérioration du génome. Et lorsque la taille du génome diminue, il a été confirmé que la taille du génome est encore réduite à mesure que l’information génétique dans l’ADN est détruite.

L’article a été publié dans la revue internationale « Current Biology » le 6. Le titre est « Le taux de mutation accru est lié à la réduction du génome chez les procaryotes ».

Les responsables estiment que les découvertes jettent une nouvelle lumière pour percer les secrets du génome dans de petits organismes tels que les procaryotes. Le professeur Thomas Bourguignon de l’OIST espère être d’une grande aide dans la recherche sur le génome microbien à l’avenir.

(13)